比沸点看什么,物质沸点高低是由构成物质质点间作用力大小决定的。物质质点间作用力包括分子间作用力和各种化学键。以下从两大方面谈几点比较物质沸点高低的方法。
一. 从分子间作用力大小比较物质沸点高低
1. 据碳原子数判断
对于有机同系物来说,因结构相似,碳原子数越多,分子越大,范德瓦尔斯力就越大,沸点也就越高。
熔、沸点一般越高.如:MgO>NaCl ④ 分子组成和结构相似的分子晶体,一般分子量越大,分子间作用力越强,晶体熔、沸点越高.如:F2<Cl2<Br2<I2 ⑤ 金属晶体:金属原子的价电子数越多,原子半径越小,金属键越强,熔、沸点。
如:;
2. 根据支链数目判断
在有机同分异构体中,支链越多,分子就越近于球形,分子间接触面积就越小,沸点就越低。
如:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
水分子间氢键总的强度最大,熔沸点相对最高,常温是液体。而另外两个,常温是气体。水常温下液态,HF和氨气常温下气态,所以水沸点最高。由于HF分子间氢键比NH?强得多(由于F的电负性最大),所以HF沸点比NH3高。
3. 根据取代基的位置判断
例如,二甲苯有三种同分异构体:邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。我们可以这样理解,把这些分子看作一个球体,这三种分子的体积依次增大,分子间的距离也增大,因而分子间作用力减小,熔沸点就降低。因此它们的沸点依次降低。
4. 根据相对分子质量判断
对于一些结构相似的物质,因此相对分子质量大小与分子大小成正比,故相对分子质量越大,分子间作用力就越大,沸点就越高。
1、首先,观察要比较的物质的状态。相同条件下,沸点大小的比较为:气体液体固体。(注意,相同的条件不仅指相同的温度,还包括压力等其他条件。)2、在相同的条件下,如果两种物质的状态相同,可以对两种物质进行加热,然后进。
如:
5. 据分子极性判断
对于分子大小与相对分子质量大小都相近的共价化合物来说,分子极性越大,分子间作用力就越大,沸点就越高。
如:CO>N2。
6. 根据氢键判断
因为氢键>范德瓦尔斯力,所以由氢键构成的物质沸点高于由范德瓦尔斯力构成的物质。
如:乙醇>氯乙烷;HF>HI>HBr>HCl。
一般情况下,HF、H2O、NH3等分子间存在氢键。
二. 从化学键的强弱比较物质沸点高低
对于原子晶体、离子晶体和分子晶体来说,构成这些晶体的化学键强弱,不仅能帮助判断物质熔点、硬度大小,还能用来判断物质沸点高低。
1. 根据晶体类型判断
如:金刚石>食盐>干冰。
2. 根据微粒半径判断
如:金属晶体类:,故沸点。同理可得碱金属从沸点逐渐降低。
原子晶体类:,故沸点。
(2)对于离子晶体,其沸点高低与晶格能大小基本上成正比。为了便于学生接受,我们可从库仑定律:进行解释。即阴阳离子所带电荷越多,离子键就越强,沸点就越高;离子核间距离越大,离子键越弱,物质沸点越低。
如:。
3. 根据物质状态判断
即物质沸点高低按常温下的状态:固体>液体>气体。
如:。
物质的沸点在化学学习中也有重要的应用,以下从六个方面谈物质沸点在化学中的应用。
(1)理解物质的物理性质
应用物质的沸点可以判断物质在常温(25℃时)下的状态,判断气体被液化的难易及液态物质的挥发性大小等。
(2)推测物质的晶体类型
分子晶体是由较小的分子间作用力而形成,故熔沸点较低;离子晶体是由离子间较强的离子键而形成,故熔沸点一般较高;原子晶体是由原子间较强的共价键而形成,故熔沸点很高。如白磷的熔点是44.1℃、沸点是280℃可推测是分子晶体;NaCl的熔点是801℃、沸点是1413℃可推测是离子晶体;晶体硅的熔点是1410℃、沸点是2355℃可推测是原子晶体等。
(3)根据物质的沸点不同对混合物进行分离
如工业上所用的氮气,通常是利用氮气的沸点(-195.8℃)比氧气的沸点(-183℃)低而控制温度对液态空气加以分离制得;石油工业利用石油中各组分的沸点不同,通过控制加热的温度来分离各组分;酿酒工业利用酒精的沸点(78℃)比水的沸点(100℃)低而采用蒸馏的方法分离酒精和水等。
(4)应用物质的沸点不同,通过控制反应温度来控制化学反应的方向
1、沸点比较 沸点:H₂O>HF>NH₃。分子量越大,范德华力越大,沸点越高。氢键也是一种分子间作用力,它比范德华力强得多。H₂O的沸点大于HF的沸点,因为HF固体在变成HF液体时,只破坏了少部分氢键。
③选择合适的物质做传热介质来控制加热的温度。如果需要100℃以下的温度,可选择水浴加热;如果需要100~200℃的温度,可选择油浴加热。
(5)解释某些化学现象
①如为什么有些液体混合时只能将其中一种液体滴入另一种液体中,而不能反向滴加?这是因为这些液体混合时,会放出大量的热,为防止少量低沸点液体因沸腾而飞溅,应将高沸点的液体滴入低沸点的液体中并不断搅拌。如浓硫酸的稀释,应将浓硫酸慢慢加入水中,并不断搅拌;制乙烯时,应将浓硫酸慢慢滴入乙醇中,并不断搅拌;制硝基苯时,应将浓硫酸慢慢滴入浓硝酸中,并不断搅拌。
②又如工业上利用电解法冶炼Mg时,为什么不选择MgO为原料而是选择MgCl2为原料?这是因为MgO的熔点太高(2800℃),能耗大,而MgCl2的熔点低(712℃),能耗小。又如工业上用Al2O3为原料通过电解法冶炼Al时,为什么要加入冰晶石?这是因为Al2O3的熔点高(2045℃),而加入冰晶石后可以使Al2O3在1000℃左右溶解在冰晶石中。
7、酚和羧酸与它们对应的盐沸点比较,酚和羧酸<对应盐的沸点。如乙酸<乙酸钠 8、分子量相近的烃的沸点一般低于烃的衍生物。
(6)判断有机物分子结构特点
利用前面所述的比较物质沸点高低的方法来判断。